最大化安全性：如何应对 DeFi 中的 MEV 攻击

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编号：联源安防知识第008号

过去几年，区块链经济呈现指数级增长，尤其在2022年，DeFi生态的锁定价值达到$3000亿的峰值。Web3也出现了各种各样的攻击手段和逻辑安全漏洞，从2017年开始，最大可提取值（MEV）就位居ETH链上造成损失的攻击手段前列，ChainSource安全团队对MEV的基本原理和防护方法进行了相关的分析和整理，希望能够帮助读者提高防护能力，保障自身资产的安全。

MEV 基本原理

MEV，全称是最大可提取值（Maximum Extractable Value），在以太坊的 POW 时代也被称为矿工可提取值（Miner Extractable Value）。在大量区块链切换到 POS 之后，它被改名为最大可提取值（Maximum Extractable Value）。因为区块生产者不再是唯一决定交易顺序的人（目前拥有这两个权限的角色是矿工和验证者，而之前只有矿工）。

MEV 是指验证者或排序者等参与者通过对自己生产的区块内的交易（包括交易、排序交易、重新排序交易）进行选择性操作而获得的收益的衡量标准。

验证者：负责验证交易和生成区块的参与者；

排序者（Sequencer）：负责决定交易顺序的参与者；

包含交易：选择哪些交易将包含在区块中；

排除交易：选择哪些交易将不被纳入区块；

重新排序交易：确定区块内交易的顺序；

目前利用MEV的黑客主要针对已经获得空投快照资格，且质押代币即将解锁的钱包地址，黑客发动此类攻击的前提是获取钱包私钥，然后开启动态Gas监控，等待用户收到代币或Gas费后，在同一个区块或相邻区块中发送提现交易，这种行为被称为抢先交易，我们把这种监控机器人称为扫地机器人。

保护方法（以ETH为例）

首先这种防护有两种思路，由于目标是跟黑客比拼速度，所以第一种思路是提高交易排序的Gas价格和Nonce。

因为以太坊的交易费 = Gas (数量) * Gas Price (单价)，而每个以太坊区块的 Gas Limit 容量是固定的，谁的 Gas Price 高，谁的交易就能先被打包进区块确认，另外以太坊中的 nonce 代表交易的数量，这个概念要结合以太坊本身是基于账户的，所以每个不同的账户都维护着自己的 nonce，以太坊中每个账户的每笔交易都有唯一的 nonce，这样既可以防止重放攻击（同一笔交易被处理多次），又可以让 EVM 虚拟机明确交易的顺序（比如一笔交易的 nonce 是 5，那么在这笔交易能够被处理之前，必须先处理该账户中 nonce 为 4 的交易）

第二个想法是连接到确认速度更快、交易混淆程度更高的节点

如果要更换连接节点，首先推荐的是TAICHI网络节点。该网络是基于ETH、Solana等区块链的隐私安全解决方案，通过引入一系列中继节点来实现交易混淆和隐私保护。节点负责接收用户的交易请求，并将其与其他交易混合，以隐藏交易的来源和目的。

中继节点：这些节点是TAICHI网络的核心，负责接收、混合和转发交易；

交易混合：通过将多笔交易混合在一起，中继节点能够有效地隐藏单个交易的来源和目的；

隐私保护：该方法可以有效防止链上数据分析和追踪，保护用户隐私；

Sweeper 的工作原理是通过监控公共内存池中的交易记录来抢占交易，但是 TAICHI 节点允许我们直接向矿工提交已签名的交易，而不通过公共内存池进行广播，这意味着 Sweeper 很可能监控不到，如果监控不到，就有抢先交易的可能（公共内存池指的是已经广播但还未打包进区块的交易的集合）。

第二个推荐的节点是FlashProtect。FlashProtect是FlashBots组织提供的针对以太坊系统中MEV问题的解决方案。它的工作原理是将用户的交易打包并通过Flashbots直接发送给矿工，而不是通过公共内存池。以防止恶意矿工和机器人发现并利用公共内存池中的这些交易使用MEV提取资金。它的缺点是交易速度非常慢，因为它使用了Flashbots内存池，而Flashbots内存池的验证者数量远远少于公共内存池。

结论

总体来说，各种保护手段也都是为了维护去中心化交易的排序流程，保证智能合约公平地处理交易，但最根本的解决方案必须从矿工和验证者的角度进行调整。

连源科技是一家专注于区块链安全的公司，核心工作包括区块链安全研究、链上数据分析、资产及合约漏洞救援等，已成功为个人及机构追回多起被盗数字资产，同时致力于为行业机构提供项目安全分析报告、链上溯源及技术咨询/支持服务。

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